Etude de l'auto - ensouillement des pipelines flexibles soumis a la houle et aux courants marins

par DENIS BRANQUE

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de PIERRE FORAY.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Le travail de recherche presente dans ce memoire se situe dans le domaine de la geomecanique ; il a pour but l'etude du comportement d'interaction sol - pipeline dans le cas de pipelines flexibles poses sur les fonds marins et soumis a l'action hydrodynamique de la houle et des courants. Dans une premiere partie etude bibliographique, l'etat actuel des recherches concernant les problemes de stabilite des pipelines est expose. Cette presentation concerne a la fois les aspects hydrodynamiques (evaluation des efforts hydrodynamiques sur le pipeline, phenomenes d'erosion sous le pipeline, de liquefaction due a la houle,) et geotechnique du probleme (evaluation de l'enfoncement du pipeline, de la resistance laterale du sol apres ensouillement,). Dans une seconde partie, une vaste etude experimentale realisee sur modele physique d'echelle 1 est presentee. Dans cette etude, des troncons de pipelines reels, poses sur des massifs de sable ou d'argile recouverts d'une lame d'eau, sont soumis a une simulation mecanique des efforts hydrodynamiques (verins asservis). Cette etude a permis de mettre en evidence les effets respectifs des differents parametres influant sur l'auto - ensouillage du pipeline et sur la resistance horizontale du sol apres enfouissement (nature et compacite du materiau, diametre et poids lineique du pipeline, amplitude de houle,). A partir de cette etude parametrique, un modele analytique d'estimation de l'enfoncement du pipeline et de la resistance horizontale du sol apres enfoncement du pipeline est propose dans le cas des sables. Ce modele represente une amelioration significative du modele traditionnel de calcul de la stabilite des pipelines base sur un comportement d'interaction sol - pipeline regi par une loi de frottement de type coulomb. Dans une derniere partie, une modelisation numerique du chargement vertical quasi statique et du chargement horizontal monotone du pipeline est proposee. Cette modelisation numerique est effectuee a l'aide du code de calcul aux elements finis plaxis ; les resultats de cette modelisation sont compares aux resultats experimentaux.


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Informations

  • Détails : 430 P.
  • Annexes : 46 REF.

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